Compostos oxigenados Propriedades, reações, usos

O compostos oxigenados Eles são todos aqueles que incorporam oxigênio de maneira covalente ou iônica. Os mais conhecidos consistem em moléculas orgânicas que possuem ligações C-O; Mas a família é muito mais ampla, links habitacionais como Si-O, P-O, Fe-O ou similares.

Os compostos oxigenados covalentes são geralmente orgânicos (com esqueletos de carbono), enquanto os iônicos são inorgânicos, essencialmente formados por óxidos (metálicos e não -metálicos). Obviamente, existem muitas exceções à regra anterior; Mas todos têm em comum a presença de átomos de oxigênio (ou íons).

Bolhas de oxigênio ascendendo das profundezas do mar. Fonte: pxhere.

O oxigênio é facilmente presença quando borbulhando na água (imagem superior) ou em qualquer outro solvente onde não seja solubilizado. É no ar que respiramos, nas montanhas, no cimento e nos tecidos de plantas e animais.

Compostos oxigenados estão por toda parte. O tipo covalente não é tão "distinguível" quanto os outros, porque parecem líquidos transparentes ou cores fracas; No entanto, o oxigênio está lá, ligado de várias maneiras.

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Propriedades

Como a família de compostos oxigenados é tão vasto, este artigo se concentrará apenas no tipo orgânico e covalente.

Grau de oxidação

Todos eles têm em comum os vínculos C-O, independentemente de sua estrutura; Se for linear, ramificado, cíclico, intrincado, etc. Quanto mais ligações C-O, diz-se que o composto ou molécula é mais oxigenado; E, portanto, seu grau de oxidação é maior. Assim, compostos oxigenados valem a redundância, são oxidados.

Dependendo do seu grau de oxidação, diferentes tipos desses compostos são liberados. Os menos oxidados são álcoois e éteres; No primeiro, há um link C-OH (seja carbono primário, secundário ou terciário) e nos segundos links C-O-C. Daqui, pode -se argumentar que os éteres são mais oxidados do que os álcoois.

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Continuando com o mesmo tema, em grau de oxidação, ocorrem aldeídos e cetonas; Estes são compostos carbonil e são chamados assim porque têm um grupo carbonil, c = o. E, finalmente, existem ésteres e ácidos carboxílicos, os últimos portadores do grupo carboxil são COOH.

Grupos funcionais

As propriedades desses compostos são baseadas em seu grau de oxidação; E também, isso se reflete pela presença, falta ou abundância dos grupos funcionais mencionados acima: Oh, CO e COOH. Quanto maior o número presente desses grupos em um composto, mais oxigenado.

Nem os títulos internos C-O-C podem ser esquecidos, que "perdem" a importância contra grupos oxigenados.

E que papel esses grupos funcionais desempenham em uma molécula? Eles definem sua reatividade e também representam sites ativos onde a molécula pode sofrer transformações. Esta é uma propriedade importante: são unidades de construção para macromoléculas ou compostos para fins específicos.

Polaridade

Geralmente compostos oxigenados são polares. Isso ocorre porque os átomos de oxigênio são muito eletronegativos e, portanto, criam momentos de dipolo permanentes.

No entanto, existem muitas variáveis ​​que determinam se são ou não polares; Por exemplo, a simetria da molécula, que implica o cancelamento do vetor de tais momentos dipolares.

Nomenclatura

Cada tipo de composto oxigenado tem suas diretrizes a serem nomeadas de acordo com a nomenclatura da IUPAC. As nomenclaturas para alguns desses compostos são simplesmente abordadas simplificamente.

Álcoons

Os álcoois, por exemplo, são nomeados adicionando o sufixo -ol no final dos nomes dos alcaneos daqueles que procedem. Assim, álcool derivado de metano, CH₄, Será chamado de metanol, CHO₃Oh.

Aldeído

Algo semelhante ocorre para aldeídos, mas adicionando o sufixo -al.  No caso deles, eles não têm grupo, mas Cho, chamado formil. Isso nada mais é do que um grupo carbonil com um hidrogênio ligado diretamente ao carbono.

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Assim, começando de Cho₄ e "tomando" dois hidrogênios, a molécula HCO ou H será₂C = O, chamado metanal (ou formaldeído, de acordo com a nomenclatura tradicional).

Cetonas

Para cetonas, o sufixo é -ona. Procura -se que o grupo carbonil tenha o localizador mais baixo quando se trata de listar os carbonos da cadeia principal. Assim, Cho₃CH₂CH₂CH₂Coch₃ É a 2-hexanona, e não a 5-hexanona; De fato, ambos os compostos são equivalentes neste exemplo.

Éteres e ésteres

Seus nomes são semelhantes, mas os primeiros têm uma fórmula geral ', enquanto o segundo rcoor'. R e r 'representam grupos alquil iguais ou diferentes, que são mencionados em ordem alfabética, no caso de éteres; ou dependendo do que está ligado ao grupo carbonil, no caso de ésteres.

Por exemplo, Cho₃OCH₂CH₃ É o éter de metila Ethil. Enquanto escolha₃Cooch₂CH₃, É etil etanoato. Por que etanoato e sem metanoato? Porque não apenas Cho é considerado₃ Mas também o grupo carbonil, já que Cho₃Co-representa a "parte ácida" do éster.

Reações

Foi mencionado que os grupos funcionais são responsáveis ​​por definir as reatividades de compostos oxigenados. Oh, por exemplo, pode ser liberado na forma de uma molécula de água; Fala -se de desidratação então. Esta desidratação é favorecida na presença de calor e um meio ácido.

Enquanto isso, os éteres também reagem na presença de hidrogênio halogenuros, HX. Ao fazer isso, seus links C-O-C são quebrados para formar halogenetos de alquil, RX.

Dependendo das condições do meio ambiente, o composto pode oxidar ainda mais. Por exemplo, os éteres podem ser transformados em peróxidos orgânicos, roor '. Além disso, e mais conhecidos, são as oxidações de álcoois primários e secundários, aldeídos e cetonas, respectivamente.

Os aldeídos, por sua vez, podem oxidar os ácidos carboxílicos. Estes, na presença de álcoois e um meio ácido ou básico, sofrem uma reação de esterificação para causar ésteres.

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Em termos muito gerais, as reações são orientadas para aumentar ou reduzir o grau de oxidação do composto; Mas no processo pode levar a novas estruturas, novos compostos.

Formulários

Quando você tem o controle de suas quantidades, elas são muito úteis como aditivos (farmacêuticos, alimentos, na formulação de produtos, gasolina, etc.) ou solventes. Obviamente, seus usos estão sujeitos à natureza do composto oxigenado, mas se forem necessárias espécies polares, é provável que seja uma opção.

O problema desses compostos é que, ao queimar, eles podem causar produtos prejudiciais à vida e ao meio ambiente. Por exemplo, compostos oxigenados em excesso, como impurezas na gasolina, representa um aspecto negativo porque gera poluentes. O mesmo acontece se as fontes de combustível forem massas de plantas (biocombustíveis).

Exemplos

Finalmente, são mencionadas uma série de exemplos de compostos oxigenados:

- Etanol.

- Éter dieth.

- Acetona.

- Hexanol.

- Isoamilo etaonoato.

- Ácido fórmico.

- Ácidos gordos.

- Coroas.

- Isopropanol.

- Metoxibenzeno.

- Éter fenil metil.

- Butanal.

- Propanona.

Referências

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